沥青上面层
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本文根据沂淮高速公路H标段的施工经验,论述了改性沥青混凝土路面上面层材料组成设计,沥青混合料调试、生产及机械摊铺、碾压的施工质量控制要点,以及施工过程中注意的问题。
关键词:改性沥青上面层施工质量控制
沥青上面层是位于公路面层上最重要的路面结构层,它直接承受车轮荷载和大气自然因素的作用,应具有平整、坚实,耐久及抗车辙、抗裂、抗滑、抗水害等多方面的综合性能。沂淮高速公路H标SBS改性沥青混凝土上面层采用4.5cm中粒式SBS改性沥青AK-16C型级配(采用玄武岩集料)。SBS改性沥青混凝土上面层施工技术复杂,又是具有代表高速公路最终质量的分项工程,尤其是改性沥青(AK-16C)混凝土上面层第一次在苏北高速公路大标段施工,没有更多的施工经验予以借鉴。笔者结合沂淮高速公路H标段的施工做法和体会,介绍SBS改性沥青混凝土上面层施工工艺和质量控制。
1 施工前的准备工作
对下承层进行检查验收,对其标高进行纵断面水准测量,并绘其全线纵断面图,检验标高是否在规定允许的误差范围,调整由于沉降、施工误差引起的纵向不平顺。修补平整度超标的路段,对于桥头搭板前后,沥青中下面层施工接缝和桥头接缝重点检查,若发现缺陷,应整修平整度,对于有明显跳车的地方和大面积不平路段,则需采用适当铣刨修补平整或适当加铺一层找平层,然后进行正常铺筑或按0.5‰调整纵坡,根据处理方案在上面层摊铺前对各种裂缝进行处理,对下承层必须清扫、冲洗干净,沥青混凝土空隙中不应有泥砂,铲除中、下面层上的油饼,对于局部被水泥浆污染的地方应喷洒粘层沥青,同时做好原材料的检验进场,配合比的设计,导线点水准点的交接、复测,施工机械的维修保养工作。
2 沥青混凝土配合比的选定
在进行目标配合比设计时,要考虑到沥青路面在运营状态下有以下几个特性:防水、抗老化、抗滑、抗车辙、防脆裂,这些特性往往是冲突的,除粗细集料级配曲线必需符合规定要求外,选择最佳沥青用量OAC是关键。OAC的选定应根据规定要求选定。
经中心试验室反复试验,H标段使用的沥青用量为:中、下面层AC-25I沥青用量为4.2%,上面层AK-16C改性沥青用量为5%。
3 沥青混合料调试与生产
沥青混合料目标配合比设计完成后,主要工作是沥青混合料的调试和生产。要做到生产与室内试验相一致,应把好两个质量关,一是原材料质量关,二是拌和机的生产质量关。把好原材料质量关,采取预防为主的措施,对进场的粗细集料和填料质量,从源头抓起对不合格的矿料不准运进拌和厂。堆放各种矿料的地坪必须硬化,并且有良好的排水系统,避免材料污染。各品种材料间用墙体隔开,以免相互混杂。细集料潮湿将影响喂料数量和拌和机产量,矿粉堆在隔潮的房内,只有这样,才能保证沥青混合料质量。拌和机生产质量控制,主要控制拌和机计量系统。沂淮高速公路使用的是ACP-2000,ACP-1000,LB-2000三台间隙式拌和机,其自动化程度较高,计量准确稳定,从送料、烘干、计量、拌和均能自动控制。只有原材料合格、各种材料配合比准确才能保证生产出合格的沥青混合料。拌和机计量控制主要是抓冷料的供给,其目标是调整在单位时间内始终均匀地保持有与目标配合比相同比例的集料进入拌和机,只有按这样配合比进料,才能保证集料级配的准确,此外拌和时间也是必须考虑的一个方面,拌和时间不仅决定了拌和产量,而且与沥青混合料的质量有很大关系。通过现场试验确定,干拌时间为5s,加入沥青后湿拌时间为40S,拌和成料装入成品仓,周期为60S,这样拌和出的沥青混合料均匀一致,无离析、无花白现象。
4 沥青路面上面层的施工工艺控制
4.1 下封层的洒布
下封层的作用一是增加基层与沥青路面的粘结力,二是具有防水功能,洒布乳化沥青,其用
量,石油沥青1.2kg/m2,随即撒铺3-5mm颗粒石屑,用量为5-7m3/km2,撒铺均匀后,用6-8T轻型压路机压实。在实际操作中,要做到一是清洁二是均匀。即基层必须清扫干净,撒布乳化沥青必须均匀,否则会对沥青路面造成危害。
4.2 测量放样
测量放样是直接影响路面平整度、高程的关键工序,面层施工外观尺寸的依据,它可分为复测水准点,中线放样,基平测量和敷设弦线基准等几个步骤。复测水准点满足精度要求后,在原始水准点基础上每500m处需设一个临时水准点。敷设弦线基准也是一个关键步骤,它既要保证钢丝挠度小于1mm。AC-25I型下面层摊铺机采用两边走钢丝控制摊铺厚度、高程及横坡的方式。由于ABG摊铺机带有自动找平装置,测量人员在铺筑下面层底口边线外20cm设置控制规定纵坡的参考弦线,每隔10m中桩定点,即用2.5mm弹簧钢丝用张紧器拉紧,张力一般控制在100kgf,每根长度100m左右,让自动找平仪传感器的触件沿着弦线移动。
4.3 沥青混合料的控制
(1)严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出料温度。改性沥青混合料施工温度较普通混合料高10-20℃。
(2) 拌和料控制室逐盘打印沥青及各种矿料的计量和测量进行校核,每天应用拌和总量检验矿料的配比和沥青混合料油石比的误差。
(3) 拌和时间由试验确定。改性沥青混合料一般不少于55s,必须使所有集料颗粒全部裹复沥青混合料,并以沥青拌和料拌和均匀为度。
(4)要注意目测检查混合料的均匀性,及时分析异常现象,如混合料有无花白、冒烟、离析等现象,如确认是质量问题,应作废料处理并及时予以纠正。在生产开始以前,有关人员要熟悉本项目所用各种混合料的外观特征,这要通过细致地观察室内试样的混合料而取得。
(5) 要严格控制油石比和矿料级配,避免油石比控制不当而产生泛油或松散现象。每台拌和机每天上午、下午各取一组混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验,检查油石比、矿料级配和沥青混凝土的物理力学性能。
油石比与设计值的允许误差±0.2%,采用抽提法检测沥青用量,应采用下述两种方法予以校核:一是由工地试验室检查每天的沥青用量及混合料产量进行总校核;二是测定试验室拌制沥青混合料中实用油石比与抽提法得出的油石比的差值,建立该试验抽提法测得油石比的修正值。
AK-16C改性沥青混合料矿料级配中0.075mm、2.36mm、4.75mm三档筛的通过率应尽量走规定的级配范围中值,允许偏差±0.2%;9.51mm、16.0mm两档筛的通过率应尽量接近规定的级配范围中值,允许偏差±0.3%;其它筛号的通过率应不超过规定的级配范围。
(6)每周分析一次检测结果,计算油石比、各级矿料通过量和沥青混凝土物理力学指标检测结果的标准差和变异系数,检验生产是否正常。
(7)平时重视拌和机的保养工作,每天拌和前进行检查,使各动态仪表处于正常工作状态,定期对计量装置进行校核,保证混合料中沥青用量及集料的允许偏差符合《技术规范》及施工指导意见》的要求,在生产过程中,上面层任何一台拌和机发生故障时,都应立即停工。
4.4 沥青混合料的运输
(1) 采用数字显示插入式热电偶温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场的温度,插入深度大于150mm,在运料卡车侧面中部设专用检测孔,孔口距车厢底面约300mm。
(2)拌和机向运料车放料时,每装一斗料,汽车应前后移动,分三堆装料,以减少粗集料的分离现象。
(3) 沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余,摊铺机前进方向应有五辆以上的运料车等候卸料。